[發明專利]功率半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201611190869.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106898590A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 日野泰成;新井規由
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 何立波,張天舒

1.一種功率半導體裝置，其具有：

半導體元件，其包含第1功率元件，該第1功率元件具有相對的第1表面及第2表面；

散熱板，其包含第1導體板，該第1導體板與所述第1功率元件的所述第1表面接合；

導體部，其包含第1配線部件，該第1配線部件與所述第1功率元件的所述第2表面接合而與所述第1功率元件電連接；

接合材料，其包含第1接合材料及第2接合材料，該第1接合材料將所述第1功率元件的所述第1表面與所述第1導體板進行接合，該第2接合材料將所述第1功率元件的所述第2表面與所述第1配線部件進行接合；以及

封裝材料，其將所述半導體元件、所述導體部以及所述散熱板進行封裝，

所述接合材料包含金屬間化合物，

所述第2接合材料具有：

第1部分，其介于所述第1功率元件的所述第2表面與所述第1配線部件之間；以及

第2部分，其貫穿所述第1配線部件而與所述第1部分連接。

2.根據權利要求1所述的功率半導體裝置，其中，

所述導體部包含第2配線部件，

所述接合材料包含第3接合材料，該第3接合材料將所述第1導體板與所述第2配線部件進行接合，

所述第3接合材料包含：

第3部分，其介于所述第1導體板與所述第2配線部件之間；以及

第4部分，其貫穿所述第2配線部件而與所述第3部分連接。

3.根據權利要求2所述的功率半導體裝置，其中，

所述半導體元件包含第2功率元件，該第2功率元件具有相對的第3表面及第4表面，

所述散熱板包含第2導體板，該第2導體板與所述第1導體板隔開距離地，該第2導體板與所述第2功率元件的所述第4表面接合，

所述接合材料包含：

第4接合材料，其將所述第2功率元件的所述第3表面與所述第2導體板進行接合；以及

第5接合材料，其將所述第2功率元件的所述第4表面與所述第2配線部件進行接合，

所述第5接合材料包含：

第5部分，其介于所述第2功率元件的所述第4表面與所述第2配線部件之間；以及

第6部分，其貫穿所述第2配線部件而與所述第5部分連接。

4.根據權利要求1所述的功率半導體裝置，其中，

在所述接合材料，作為所述金屬間化合物而包含從銅(Cu)、鎳(Ni)以及銀(Ag)中選擇的至少任意金屬與錫(Sn)的金屬間化合物。

5.根據權利要求1所述的功率半導體裝置，其中，

所述半導體元件包含絕緣柵雙極晶體管、二極管以及場效應晶體管中的至少任意方。

6.根據權利要求1所述的功率半導體裝置，其中，

所述散熱板包含絕緣金屬層及絕緣基板中的任意方。

7.一種功率半導體裝置的制造方法，其具有下述工序：

準備包含第1導體板的散熱板的工序；

在所述第1導體板涂敷第1接合材料的工序；

在所述第1接合材料之上載置半導體元件的工序；

在所述半導體元件涂敷第2接合材料第1部分的工序；

準備形成有通孔的第1配線部件的工序；

以在所述通孔露出所述第2接合材料第1部分的方式，將所述第1配線部件載置于所述第2接合材料第1部分之上，對所述第1配線部件進行保持的工序；

以到達所述第2接合材料第1部分的方式，在所述通孔填充涂敷第2接合材料第2部分的工序；

對所述第1接合材料、所述第2接合材料第1部分以及所述第2接合材料第2部分實施熱處理的工序；

將所述半導體元件、所述散熱板以及所述第1配線部件配置于模具的工序；

通過在所述模具內填充封裝材料，將所述半導體元件、所述散熱板以及所述第1配線部件進行封裝的工序；以及

將由所述封裝材料封裝的所述半導體元件、所述散熱板以及所述第1配線部件從所述模具取出的工序，

在對所述第1接合材料、所述第2接合材料第1部分以及所述第2接合材料第2部分各自進行涂敷的工序中，使用包含錫(Sn)的顆粒和從銅(Cu)、鎳(Ni)以及銀(Ag)中選擇的至少任意金屬的顆粒的材料，

在實施所述熱處理的工序中，形成所述任意金屬與所述錫(Sn)的金屬間化合物。